JP4218604B2 - 車両用指針計器 - Google Patents

Description

本発明は、文字盤における遮光キャップより外側を照明する車両用指針計器に関するものである。

一般に、車両用指針計器においては、文字盤の背後に配置された光源の光を、文字盤の指針軸挿通用の孔を介して指針に入射させ、指針を発光表示させている。文字盤の指針軸挿通用の孔から出射した光が直接視認者の目に入射しないようにするため、指針に上述の指針軸挿通用の孔を覆うように遮光キャップを設けている。

このような構成においては、遮光キャップ内で反射した光が、遮光キャップより外側の文字盤上を照射して、即ち、ハレーション（漏れ光）として遮光キャップより外側に漏れて、この車両用指針計器の見映えを低下させる場合がある。

一方、本出願人は、車両用指針計器の見映えを向上させ、斬新な見映えを実現させるため、指針軸挿通用の孔から出射し、遮光キャップで反射した光により積極的に文字盤を照射する、言い換えると間接照明するものを提案している（特許文献１を参照）。
特開２００１−２９６１５０号公報

特許文献１では、文字盤の背後に配置された指針用光源の光が、遮光キャップの文字盤に対向する面と文字盤との間で多重反射して、文字盤における遮光キャップより外側を間接照明する。しかし、この照明光は、多重反射により減衰するため、文字盤の遮光キャップ周辺を効果的に間接照明できず、斬新な見映えを実現できない恐れがある。

これを解決するには、指針用光源に流す電流を増加させるか、指針用光源として低消費電力の高輝度発光ダイオードを用いる等が必要である。前者は、消費電力を増加させるものであり、後者は、車両用指針計器の製造コストが増加するものであり、いずれも問題がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、文字盤の遮光キャップ周辺を効果的に間接照明して、斬新な見映えを実現できる車両用指針計器を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の車両用指針計器は、文字盤と、文字盤の前面に沿って回動する指針であって、光を受けると発光表示する指針と、文字盤の背後に配置され、前記文字盤および前記指針に向けて光を発する光源と、指針に取り付けられ、指針の少なくとも回転中心領域の前面を覆うように指針に取り付けられた遮光キャップと、を備え、文字盤には、光源から発せられる光を文字盤の前面側に透過させる透光部が形成され、文字盤の透光部よりも内側には、光源から発せられた光を指針側と透光部側とに分離する円筒部が配置され、円筒部は、文字盤の前面から遮光キャップに向かって突出する突出部を有し、遮光キャップは、円筒部における突出部よりも外側に位置する文字盤の前面近傍に文字盤と対向して配置され、透光部を通過した光を遮光キャップよりも外側に位置する文字盤の前面に向けて反射する反射面を有し、反射面は、突出部の遮光キャップ側の端部よりも文字盤側に配置されている構成とする。

この構成では、反射面は、文字盤の前面近傍に文字盤と対向して配置されているため、反射面にて反射された反射光は、文字盤との間で多重反射することなく、減衰しないで、直接文字盤を照明することができる。これにより、文字盤の遮光キャップ周辺を効果的に間接照明できるため、斬新な見映えを実現できる。また、反射面は、光源から発せられた光を指針側と透光部側とに分離する円筒部に設けられた、文字盤の前面から遮光キャップに向かって突出する突出部の遮光キャップ側の端部よりも文字盤側に配置されているので、指針側に導かれた光が遮光キャップの外側へ漏れないようにすることができる。

請求項２に記載の車両用指針計器は、透光部が、着色透過層である構成とする。

この構成では、透光部が着色透過層であるため、反射手段による間接照明光を着色することができ、より斬新な見映えを実現できる。

以下、本発明による車両用指針計器を、自動車に搭載されるコンビネーションメータに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態による車両用指針計器であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。

図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。

図３は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。

車両用指針計器であるコンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方に配置されて当該自動車に関する各種車両情報を表示する。本実施形態によるコンビネーションメータ１は、図１に示すように、自動車の走行速度を指示する速度計を形成する。

コンビネーションメータ１は、情報を表示して運転者に視認させるための文字盤２を備え、図１の紙面の上側から運転者により視認される。文字盤２は、透光性を有する材料、たとえば透明なポリカーボネート樹脂等の板材から形成され、速度計としての文字部（数字を含む）２ａ、目盛部２ｂが文字盤２上に設けられる。

文字部２ａ、目盛部２ｂおよび光源の光を反射手段に導く透光部２ｃを光が透過可能な状態にするように、他の背景部分をつや消しの不透光状態（または、つや消しの透光性が低い状態）にするように、印刷あるいはホットスタンプが、文字盤２の運転者側の前面（図２の上側）に施される。透光部２ｃは、印刷等を施さないで透明のままとして設けても良いし、代わりに、開口部として設けても良い。

文字盤２の背後（図２の下側）には、リフレクタ６、発光ダイオード７ａ、光源である発光ダイオード７ｂ、拡散板８およびプリント基板１０が配置される。プリント基板１０は、コンビネーションメータ１の電気回路部を形成するものであり、発光ダイオード７ａ、７ｂは、プリント基板１０上に実装される。

文字盤２の略中央部には貫通孔２ｄが設けられ、この貫通孔２ｄには、リフレクタ６の円筒部６ａが、はめ込まれ、この円筒部６ａの内側の空間には、ムーブメント９のシャフト９ａが、挿通される。

プリント基板１０上には、外部からの電気信号（本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１おいては車速信号）に対応した角度だけ指針３を回動させるためのムーブメント９が実装固定される。さらに、プリント基板１０には、ムーブメント９を駆動し、且つ自動車の作動状態に対応して発光ダイオード７ａ，７ｂの点灯と消灯を制御する制御装置１１（図３）が実装される。制御装置１１は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。

ムーブメント９は、たとえば交差コイル式ムーブメント、あるいはステッピングモータ等から構成され、外部からの電気信号に対応した角度だけそのシャフト９ａを回動させる。ムーブメント９のシャフト９ａは、リフレクタ６の円筒部６ａの内側の空間を介して文字盤２の前面側（図２の上側）へ延出し、その先端には指針３が固定される。

指針３は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、その下面、つまり運転者とは反対側の面には、拡散反射層（図示せず）として、たとえばシボ面あるいは塗装面等が形成されている。これにより、指針３は、指針３内に入射した発光ダイオード７ｂの光が上述の拡散反射層で反射して発光表示される。または、指針３自体が着色された透過性材料でもよい。

指針３の前面側（図２の上側）には、遮光キャップ４が装着される。遮光キャップ４は、遮光性を有する黒色樹脂等から形成され、発光ダイオード７ｂの光が運転者の目に直接入射することを防止するものである。遮光キャップ４は、光源である発光ダイオード７ｂの光を、文字盤２の前面（図２の上側）における遮光キャップ４より外側（図２において、遮光キャップ４より左側と右側）に反射する反射手段であるキャップ反射面４ａを有する。

キャップ反射面４ａは、高反射率を得るために、光を反射し易い処理がされる。例えば、遮光キャップ４を、キャップ反射面４ａが白色で他の部分が黒色になるように、白黒２色樹脂成型で形成したり、又は、高反射率を有するめっき品を遮光キャップ４に固着等させて、キャップ反射面４ａを形成する。

リフレクタ６は、例えば樹脂材料から形成され、プリント基板１０上の発光ダイオード７ａが発する光を文字盤２へ向けて反射すると共に、発光ダイオード７ｂが発する光を指針３と遮光キャップ４のキャップ反射面４ａへ向けて反射するものである。

尚、リフレクタ６の円筒部６ａは、文字盤２の前面側（図２の上側）に一部が突出している。この突出部は、指針３側へ導かれた発光ダイオード７ｂの光が、文字盤２の前面における遮光キャップ４より外側へ漏れないようにするためのものである。

拡散板８は、発光ダイオード７ａの光を拡散して、文字盤２の透過照明に明暗が生じないようにするものである。

次に、以上説明した、本実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図３に基づいて説明する。

図３に示すように、制御装置１１には、バッテリ１４から電力が常時供給されている。制御装置１１には、イグニッションスイッチ１３が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続され、当該自動車の走行速度を検出する速度センサ１２が検出信号を入力可能に接続されている。また、制御装置１１には、発光ダイオード７ａ、７ｂ、ムーブメント９も接続されている。

（作動）
上述したように構成された、本発明の第１実施形態による速度計としてのコンビネーションメータ１の作動について、特に視認状態について説明する。

運転者によってイグニッションスイッチ１３がＯＮされると、図３に示すように、制御装置１１は、それを検出して作動を開始し、発光ダイオード７ａ、７ｂを点灯させると共に、ムーブメント９を駆動する。即ち、制御装置１１は、速度センサ１２からの出力信号に基づき、当該自動車の車速を算出し、これに対応した角度だけシャフト９ａを回動させるように、ムーブメント９を駆動する。

以下に、発光ダイオード７ａ、７ｂによる文字盤２の照明と指針３の発光表示について詳しく述べる。

点灯された発光ダイオード７ａの光は、図２中の矢印の光路に従って、リフレクタ６により拡散板８に導かれ、透過照明に明暗が生じないように拡散板８で均一化されて、文字盤２を透過照明する。

点灯された発光ダイオード７ｂの光は、図２中の矢印Ｐ１の光路に従って、リフレクタ６により指針３に導かれ、これを発光表示させる。

また、発光ダイオード７ｂの光の一部は、図２中の矢印Ｐ２の光路に従って、リフレクタ６により透光部２ｃを介して、遮光キャップ４のキャップ反射面４ａに導かれる。キャップ反射面４ａは、導かれたこの光を、文字盤２の前面（図２の上側）における遮光キャップ４より外側（図２において、遮光キャップ４より左側と右側）に反射し、これを間接照明する。

キャップ反射面４ａによる間接照明領域４ｂは、図１と図２において、間接照明光の強度が遮光キャップ４より外側に向かって徐々に低下する、いわゆる円形のグラデーション照明領域を形成する。

ここで、上述した従来技術による車両用指針計器では、文字盤の背後に配置された指針用光源の光が、遮光キャップの文字盤に対向する面と文字盤との間で多重反射して、文字盤における遮光キャップより外側を間接照明する。しかし、この照明光は、多重反射により減衰するため、文字盤の遮光キャップ周辺を効果的に間接照明できず、斬新な見映えを実現できない恐れがある。

一方、以上説明した本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１では、キャップ反射面４ａが遮光キャップ４の端部近傍に設けられるため、キャップ反射面４ａによる反射光は、文字盤２との間で多重反射することなく、減衰しないで、直接文字盤２を照明することができる。これにより、キャップ反射面４ａによる反射光は、文字盤２における遮光キャップ４の周辺を効果的に間接照明できるため、斬新な見映えを実現できる。

また、リフレクタ６の円筒部６ａは、図２に示すように、指針３側へ導かれた発光ダイオード７ｂの光が文字盤２の前面における遮光キャップ４より外側へ漏れないようにするため、文字盤２の前面側（図２の上側）に一部が突出している。これにより、この光の漏れによる見映えの低下が防止される。

尚、キャップ反射面４ａによる間接照明領域４ｂの間接照明光の色が、図１と図２において、文字盤２の背景部分（文字部２ａと目盛部２ｂ以外の部分）の色と発光ダイオード７ｂの光による指針３の発光表示色と異なるように、透光部２ｃに着色透過層を形成し、発光ダイオード７ａ、７ｂの発光色を設定しても良い。これにより、さらに斬新な見映えを実現できる。

（第２実施形態）
本発明による第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、図４に示すように、第１実施形態に対して、間接照明用の発光ダイオード７ｃを、新たに追加する。

即ち、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１では、指針用と間接照明用の兼用であった発光ダイオード７ｂを指針専用として、間接照明用の発光ダイオード７ｃを、新たに追加する。また、発光ダイオード７ｂの光が、遮光キャップ４のキャップ反射面４ａへ導かれないように、リフレクタ６の円筒部６ａを、遮光筒として形成する。

これにより、第１実施形態によるコンビネーションメータ１と同様に、間接照明領域４ｂは、図１と図４において、間接照明光の強度が遮光キャップ４より外側に向かって徐々に低下する、いわゆる円形のグラデーション照明領域を形成する。このため、文字盤２における遮光キャップ４の周辺を効果的に間接照明できるため、斬新な見映えを実現できる。

また、本発明による第２実施形態によるコンビネーションメータ１では、イグニッションスイッチ１３がＯＮする時に、発光ダイオード７ａ−７ｃを個別に点灯させることにより，時差点灯の演出を行っても良い。具体的には、発光ダイオード７ａ−７ｃを、この順に点灯していくものであるが、逆の順に点灯しても良い。これにより、さらに斬新な見映えを実現できる。

（第３実施形態）
本発明による第３実施形態によるコンビネーションメータ１においては、図５に示すように、第２実施形態に対して、漏光リング５を新たに設ける。

即ち、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１では、円環形状の漏光リング５を新たに設けて、遮光キャップ４のキャップ反射面４ａの代わりに、反射手段であるリング反射面５ａを漏光リング５に形成する。漏光リング５は、白色樹脂等の高反射率を有する樹脂等から形成される。

リフレクタ６の円筒部６ａは、文字盤２の前面側（図５の上側）に一部が突出しているが、漏光リング５は、この突出部の外側にはめ込んで固定される。

これにより、上述の実施形態によるコンビネーションメータ１と同様に、間接照明領域４ｂは、図１と図５において、間接照明光の強度が遮光キャップ４より外側に向かって徐々に低下する、いわゆる円形のグラデーション照明領域を形成する。このため、文字盤２における遮光キャップ４の周辺を効果的に間接照明できるため、斬新な見映えを実現できる。

尚、上述の実施形態では、指針計器として速度計を形成しているが、速度計に限る必要は無く、他の指針計器、たとえばエンジン回転数を指示するタコメータ、水温計、燃料残量計、電圧計等と置き換える、あるいは追加してもよい。

図１は，本発明の第１実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。 図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図３は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路を説明する回路構成図である。 図４は，本発明の第２実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。 図５は，本発明の第３実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（車両用指針計器）
２ 文字盤
２ａ 文字部
２ｂ 目盛部
２ｃ 透光部（着色透過層）
２ｄ 貫通孔
３ 指針
４ 遮光キャップ
４ａ キャップ反射面（反射手段、反射面）
４ｂ 間接照明領域
５ 漏光リング（反射手段）
５ａ リング反射面（反射手段、反射面）
６ リフレクタ
６ａ 円筒部
７ａ 発光ダイオード
７ｂ 発光ダイオード（光源）
７ｃ 発光ダイオード（光源）
８ 拡散板
９ ムーブメント
９ａ シャフト
１０ プリント基板
１１ 制御装置
１２ 速度センサ
１３ イグニッションスイッチ
１４ バッテリ

Claims (2)

1. 文字盤と、
   前記文字盤の前面に沿って回動する指針であって、光を受けると発光表示する指針と、
   前記文字盤の背後に配置され、前記文字盤および前記指針に向けて光を発する光源と、
   前記指針に取り付けられ、前記指針の少なくとも回転中心領域の前記前面を覆う遮光キャップと、を備え、
   前記文字盤には、前記光源から発せられる光を前記文字盤の前記前面側に透過させる透光部が形成され、
   前記文字盤の前記透光部よりも内側には、前記光源から発せられた光を前記指針側と前記透光部側とに分離する円筒部が配置され、
   前記円筒部は、前記文字盤の前記前面から前記遮光キャップに向かって突出する突出部を有し、
   前記遮光キャップは、前記円筒部における前記突出部よりも外側に位置する前記文字盤の前記前面近傍に前記文字盤と対向して配置され、前記透光部を通過した光を前記遮光キャップよりも外側に位置する前記文字盤の前記前面に向けて反射する反射面を有し、
   前記反射面は、前記突出部の前記遮光キャップ側の端部よりも前記文字盤側に配置されていることを特徴とする車両用指針計器。
2. 前記透光部は、着色透過層であることを特徴とする請求項１に記載の車両用指針計器。

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